第一篇:數(shù)學(xué)分析中極限的求法總結(jié)
數(shù)學(xué)分析中極限的求法總結(jié)
1.1 利用極限的定義求極限
用定義法證明極限,必須有一先決條件,即事先得知道極限的猜測(cè)值A(chǔ),這種情況一般較困難推測(cè)出,只能對(duì)一些比較簡(jiǎn)單的數(shù)列或函數(shù)推測(cè)分析出極限值,然后再去用定義法去證明,在這個(gè)過(guò)程中,放縮法和含絕對(duì)值的不等式總是密切相連的。
例:limf?x??A的ε-δ 定義是指:?ε>0,?δ=δ(x0,ε)>0,0<|x-x0|x?x0
<δ?|f(x)-A|<ε 為了求δ 可先對(duì)x0的鄰域半徑適當(dāng)限制,如然后適當(dāng)放
大|f(x)-A|≤φ(x)(必然保證φ(x)為無(wú)窮小),此時(shí)往往要用含絕對(duì)值的不等式:
|x+a|=|(x-x0)+(x0+a)|≤|x-x0|+|x0+a|<|x0+a|+δ
1域|x+a|=|(x-x0)+(x0+a)|≥|x0+a|-|x-x0|>|x0+a|-δ1
從φ(x)<δ2,求出δ2后,取δ=min(δ1,δ2),當(dāng)0<|x-x0 |<δ 時(shí),就有|f(x)-A|<ε.x?x?...xn?a.例:設(shè)limxn?a則有l(wèi)im1
2n??n??n
??xn-a??于是當(dāng)證明:因?yàn)閘imxn?a,對(duì)???0,?N1?N1(?),當(dāng)n?N1時(shí),n??2
x?x?...?xn?x?x?...?xn?na?12?a??12 n?N1nn
0????
其中A??x1?a???x2?a???xN1???是一個(gè)定數(shù),再由
解得n?2AA??,n2x?x?...?xn????2A?? ,故取N?max?N1,???當(dāng)n?N12???+=?。?n22?????
1.2 利用極限的四則運(yùn)算性質(zhì)求極限
定理[1]:若極限limf(x)和limg(x)都存在,則函數(shù)f(x)?g(x),f(x)?g(x)當(dāng)x?x0x?x0
x?x0時(shí)也存在且
①lim?f(x)?g(x)??limf(x)?limg(x)x?x0x?x0x?x0
②lim?f(x)?g(x)??limf(x)?limg(x)x?x0x?x0x?x0
limf(x)f(x)f(x)x?x
又若c?0,則在x?x0時(shí)也存在,且有l(wèi)im.?0
x?x0g(x)g(x)limg(x)
x?x0
利用該種方法求極限方法簡(jiǎn)單,但要注意條件是每項(xiàng)或每個(gè)因子極限存在,0?
一般情況所給的變量都不滿足這個(gè)條件,例如出現(xiàn),??? 等情況,都
0?
不能直接運(yùn)用四則運(yùn)算法則,必須對(duì)變量進(jìn)行變形。變形時(shí)經(jīng)常用到因式分解、有理化的運(yùn)算以及三角函數(shù)的有關(guān)公式。
31(?)例:求lim x?11?x31?x
解:由于當(dāng)x?1時(shí),與的極限都不存在,故不能利用“極限的和等3
1?x1?x
于和的極限”這一法則,先可進(jìn)行化簡(jiǎn)
313?(1?x?x2)(1?x)(2?x)(2?x)
這樣得到的新函數(shù)當(dāng)?=??
1?x31?x1-x3(1?x)(1?x?x2)(1?x?x2)
x?1時(shí),分子分母都有極限且分母的極限不為零,可用商的極限法則,即
31(2?x)lim(?)=lim=1 x?11?x31?xx?1(1?x?x2)
1.3 利用函數(shù)的連續(xù)性求極限
定理[2]:一切連續(xù)函數(shù)在其定義區(qū)間內(nèi)的點(diǎn)處都連續(xù),即如果x0是函數(shù)f(x)的定義區(qū)間內(nèi)的一點(diǎn),則有l(wèi)imf(x)?f(x0)。
x?x0
一切初等函數(shù)在其定義域內(nèi)都是連續(xù)的,如果f(x)是初等函數(shù),x0是其定義域內(nèi)一點(diǎn),則求極限limf(x)時(shí),可把x0代入f(x)中計(jì)算出函數(shù)值,即
x?x0
x?x0
limf(x)=f(x0)。
對(duì)于連續(xù)函數(shù)的復(fù)合函數(shù)有這樣的定理:若u??(x)在x0連續(xù)且u0??(x0),y?f(u)在u0處連續(xù),則復(fù)合函數(shù)y?f[?(x)]在x0處也連續(xù),從而
x?xo
limf???x???f???xo??或limf???x???flim??x?。
x?xo
x?xo
lnsinx 例:lim?
x?
解:復(fù)合函數(shù)x=
??
在處是連續(xù)的,即有l(wèi)imlnsinx=lnsin?ln1?0
?22x?
1.4 利用無(wú)窮小的性質(zhì)求極限
我們知道在某一過(guò)程中無(wú)窮大量的倒數(shù)是無(wú)窮小量,有界變量乘無(wú)窮小是無(wú)窮小,對(duì)一些特殊的函數(shù)而言用其他方法很難求得,只能用這種方法來(lái)求。
4x-7
例:求lim2
x?1x?3x?2
解:當(dāng)時(shí)x?1,分母的極限為零,而分子的極限不為零,可先求處所給函數(shù)倒
4x-7x2?3x?2
=?。=0,故lim2數(shù)的極限lim
x?1x?1x?3x?24x-7
1.5 利用單調(diào)有界原理求極限
這種方法是利用定理:單調(diào)有界數(shù)列必有極限,先判斷極限存在,進(jìn)而求極限。
例:求
n解:令xn?
xn?1?
n?,即xn?1?xn,所
以數(shù)列?x
n?單調(diào)遞增,由單調(diào)有界定理知,A,limxn?1?,即
A?
n??
n,所以?
n1?。2
1.6 利用夾逼準(zhǔn)則求極限[3]
已知{xn},{yn},{zn}為三個(gè)數(shù)列,且滿足:(1)yn?xn?zn,(n?1,2,3,?);(2)limyn?a,limzn?a。
則極限limxn一定存在,且極限值也是a,即limxn?a。利用夾逼準(zhǔn)則求極
n??
n??
n??
n??
限關(guān)鍵在于從xn的表達(dá)式中,通常通過(guò)放大或縮小的方法找出兩個(gè)同極限值的數(shù)列使得yn?xn?zn。
例:xn?
?...xn的極限
解:因?yàn)閤n單調(diào)遞減,所以存在最大項(xiàng)和最小項(xiàng)
xn?
?...?
xn?
?...?
?
?xn??n
又因?yàn)閚,則limxn?1。
x??
第二篇:淺析極限的若干求法
科技信息 ○高校講臺(tái)○ SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
2007 年第 23 期
淺析極限的若干求法
孟金濤
(鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院數(shù)理系河南 鄭州 450015)
摘要: 極限理論是高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ), 本文給出了極限的若干求法, 并用具體實(shí)例加以說(shuō)明。關(guān)鍵詞: 極限;表達(dá)式;等價(jià)無(wú)窮小
極限理論是高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ), 極限問(wèn)題是高等數(shù)學(xué)中困難問(wèn)題之
a +a +?+a
xx
x n
一。中心問(wèn)題有兩個(gè): 一是證明極限的存在性, 二是求極限的值。兩個(gè) 問(wèn)題密切相關(guān): 若求出了極限的值, 自然極限的存在性也就證明了。反 之, 證明了存在性, 常常也就為求極限鋪平了道路。
利用定義證明極限的存在, 有一先決條件, 即事先要知道極限的 猜測(cè)值。通常情況下我們都不知道表達(dá)式的極限值, 那么如何根據(jù)表
→0
a1
+lim
x→0
+?+lim x a21 x→0 x→
1解】【(1)將根式有理化, 于是有原式為
x
解】令 t=-x,則 x→∞時(shí), t→∞。于是lim(1-)=lim(1+)= 【
x→∞ t→∞ x t e
x
-t
=1 lim x→0x
(enπ)=sin2 【π, 由于初等函數(shù)在有定義的地方都連續(xù),=sin
π
=sin項(xiàng)趨向于零求極限。1+
(1)利用收斂級(jí)數(shù)的通項(xiàng)趨向于零求極限。(2)利用收斂級(jí)數(shù)的余 2 π2lim =1。
原極限=sinn→∞ 2 +
1n
12×13×?×(n+10)例 9】求下列極限lim 【x, 其中(1)xn= 11×
十一、利用導(dǎo)數(shù)定義求極限n→∞ n
2×5×8?×(3n-1)
f(x-3h)-f(x0)例 11】設(shè) f(x)在 x0 處可導(dǎo), 求lim 0 【(2)xn=?+ h→0 2 2
2n)n+1 *(2n)
原極限=lim= 0 =arctan1= π 20n→∞ n i=11+x 4 i)
九、利用收斂級(jí)數(shù)的性質(zhì)求極限,-
nπ
n+n +n
*)-
*
xn+1解】【(+當(dāng) x→∞時(shí)), 所以正項(xiàng)級(jí)數(shù) 1)由于 +x
n 3n+2 3 n =
1收斂, 從而可得通項(xiàng) xn→0(當(dāng) n→∞時(shí))。
∞
∞
∞
解】由導(dǎo)數(shù)定義有【
f(x03h)-f(x0)
h→0
lim
h→0
=lim
h
·(1
=0
Mathematics of Computation,1995,64:1147-1170.[ 2] A.R.Conn and Ph.L.Toint.An algorithm using quadratic interpolation for unconstrained derivative free optimization[ A].In G.Di Pillo and F.Gianessi, editors,Nonlinear Optimization and Applications [ M] ,New York, Plenum Publishing, 1996,27-47.[ 3] A.R.Conn,K.ScheinbergandPh.L.Toint.Ontheconvergenceof derivative-free methods for unconstrained optimization[ A].In A.Iserles andM.Buhmann,editors,ApproximationTheoryandOptimization: Tributes to M.J.D.Powell [ C] , Cambridge,UK,Cambridge University Press, 1997,83-103.[ 4] J.J.More and D.C.Sorensen.Computing a trust region step [ J].SIAM J.Sci.Stat.Comput,1983,4(3):553-572.Kef
≤Kk
2Kef
max$△k,△ kKgk
△k
(上接第 480 頁(yè))實(shí)可行的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)防范措施。
從單個(gè)企業(yè)來(lái)講, 收益不足是導(dǎo)致財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)的主要因素, 經(jīng)營(yíng)收 入扣除經(jīng)營(yíng)成本費(fèi)用稅金等經(jīng)營(yíng)費(fèi)用后是經(jīng)營(yíng)收益, 如果從經(jīng)營(yíng)收益 開(kāi)始就已經(jīng)虧損, 說(shuō)明企業(yè)已近破產(chǎn)倒閉, 即使總收益為盈利, 可能是 由于非主營(yíng)業(yè)務(wù)或營(yíng)業(yè)外收入所形成利潤(rùn)增加, 如出售手中持有有價(jià) 證券、固定資產(chǎn)等;如果經(jīng)營(yíng)收益為盈利, 而總收益為虧損, 問(wèn)題不太 嚴(yán)重的話,說(shuō)明已經(jīng)出現(xiàn)危機(jī)信號(hào), 但是可以正常經(jīng)營(yíng)的, 這是因?yàn)槠?業(yè)的資本結(jié)構(gòu)不合理, 舉債規(guī)模大,利息負(fù)擔(dān)重所致。企業(yè)必須針對(duì)財(cái)
務(wù)指標(biāo)的評(píng)價(jià)采取有效措施加以調(diào)整。
綜上所述,利用財(cái)務(wù)指標(biāo)的評(píng)價(jià), 找出企業(yè)的薄弱環(huán)節(jié), 制定出企 業(yè)的籌資活動(dòng)、投資活動(dòng)、資金回收、收益分配策略及措施, 防范規(guī)避 財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn),才能使企業(yè)長(zhǎng)久穩(wěn)定健康發(fā)展。
[ 1] 溫素彬, 薛恒新.基于科學(xué)發(fā)展觀的企業(yè)三重績(jī)效評(píng)價(jià)模型[J].會(huì)計(jì)
研究.[ 2] 王化成, 劉俊勇, 孫薇.企業(yè)業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)[M].北京: 中國(guó)人民大學(xué)出版
參考文社.獻(xiàn)
488
第三篇:高數(shù)極限求法總結(jié)
首先說(shuō)下我的感覺(jué),假如高等數(shù)學(xué)是棵樹(shù)木得話,那么 極限就是他的根,函數(shù)就是他的皮。樹(shù)沒(méi)有跟,活不下去,沒(méi)有皮,只能枯萎,可見(jiàn)這一章的重要性。
為什么第一章如此重要? 各個(gè)章節(jié)本質(zhì)上都是極限,是以函數(shù)的形式表現(xiàn)出來(lái)的,所以也具有函數(shù)的性質(zhì)。函數(shù)的性質(zhì)表現(xiàn)在各個(gè)方面
首先 對(duì) 極限的總結(jié) 如下
極限的保號(hào)性很重要 就是說(shuō)在一定區(qū)間內(nèi) 函數(shù)的正負(fù)與極限一致 極限分為 一般極限,還有個(gè)數(shù)列極限,(區(qū)別在于數(shù)列極限時(shí)發(fā)散的,是一般極限的一種)
2解決極限的方法如下:(我能列出來(lái)的全部列出來(lái)了?。?!你還能有補(bǔ)充么???)1 等價(jià)無(wú)窮小的轉(zhuǎn)化,(只能在乘除時(shí)候使用,但是不是說(shuō)一定在加減時(shí)候不能用 但是前提是必須證明拆分后極限依然存在)e的X次方-1 或者(1+x)的a次方-1等價(jià)于Ax 等等。全部熟記
(x趨近無(wú)窮的時(shí)候還原成無(wú)窮小)
2落筆他 法則(大題目有時(shí)候會(huì)有暗示 要你使用這個(gè)方法)
首先他的使用有嚴(yán)格的使用前提!??!
必須是 X趨近而不是N趨近?。。。。ㄋ悦鎸?duì)數(shù)列極限時(shí)候先要轉(zhuǎn)化成求x趨近情況下的極限,當(dāng)然n趨近是x趨近的一種情況而已,是必要條件(還有一點(diǎn) 數(shù)列極限的n當(dāng)然是趨近于正無(wú)窮的 不可能是負(fù)無(wú)窮?。?/p>
必須是 函數(shù)的導(dǎo)數(shù)要存在!?。。。偃绺嬖V你g(x), 沒(méi)告訴你是否可導(dǎo),直接用無(wú)疑于找死?。?/p>
必須是 0比0 無(wú)窮大比無(wú)窮大!?。。?!
當(dāng)然還要注意分母不能為0 落筆他 法則分為3中情況 0比0 無(wú)窮比無(wú)窮 時(shí)候 直接用 0乘以無(wú)窮 無(wú)窮減去無(wú)窮(應(yīng)為無(wú)窮大于無(wú)窮小成倒數(shù)的關(guān)系)所以 無(wú)窮大都寫(xiě)成了無(wú)窮小的倒數(shù)形式了。通項(xiàng)之后 這樣就能變成1中的形式了 3 0的0次方 1的無(wú)窮次方 無(wú)窮的0次方
對(duì)于(指數(shù)冪數(shù))方程 方法主要是取指數(shù)還取對(duì)數(shù)的方法,這樣就能把冪上的函數(shù)移下來(lái)了,就是寫(xiě)成0與無(wú)窮的形式了,(這就是為什么只有3種形式的原因,LNx兩端都趨近于無(wú)窮時(shí)候他的冪移下來(lái)趨近于0 當(dāng)他的冪移下來(lái)趨近于無(wú)窮的時(shí)候 LNX趨近于0)
3泰勒公式(含有e的x次方的時(shí)候,尤其是含有正余旋 的加減的時(shí)候要 特變注意?。。?/p>
E的x展開(kāi) sina 展開(kāi) cos 展開(kāi) ln1+x展開(kāi) 對(duì)題目簡(jiǎn)化有很好幫助
4面對(duì)無(wú)窮大比上無(wú)窮大形式的解決辦法
取大頭原則 最大項(xiàng)除分子分母?。。。。?!看上去復(fù)雜處理很簡(jiǎn)單!?。。?!
5無(wú)窮小于有界函數(shù)的處理辦法
面對(duì)復(fù)雜函數(shù)時(shí)候,尤其是正余旋的復(fù)雜函數(shù)與其他函數(shù)相乘的時(shí)候,一定要注意這個(gè)方法。
面對(duì)非常復(fù)雜的函數(shù) 可能只需要知道它的范圍結(jié)果就出來(lái)了?。?/p>
6夾逼定理(主要對(duì)付的是數(shù)列極限?。?/p>
這個(gè)主要是看見(jiàn)極限中的函數(shù)是方程相除的形式,放縮和擴(kuò)大。
7等比等差數(shù)列公式應(yīng)用(對(duì)付數(shù)列極限)(q絕對(duì)值符號(hào)要小于1)
8各項(xiàng)的拆分相加(來(lái)消掉中間的大多數(shù))(對(duì)付的還是數(shù)列極限)可以使用待定系數(shù)法來(lái)拆分化簡(jiǎn)函數(shù)
9求左右求極限的方式(對(duì)付數(shù)列極限)例如知道Xn與Xn+1的關(guān)系,已知Xn的極限存在的情況下,xn的極限與xn+1的極限時(shí)一樣的,應(yīng)為極限去掉有限項(xiàng)目極限值不變化2 個(gè)重要極限的應(yīng)用。這兩個(gè)很重要?。?!對(duì)第一個(gè)而言是X趨近0時(shí)候的sinx與x比值。地2個(gè)就如果x趨近無(wú)窮大 無(wú)窮小都有對(duì)有對(duì)應(yīng)的形式(地2個(gè)實(shí)際上是 用于 函數(shù)是1的無(wú)窮的形式)(當(dāng)?shù)讛?shù)是1 的時(shí)候要特別注意可能是用地2 個(gè)重要極限)還有個(gè)方法,非常方便的方法
就是當(dāng)趨近于無(wú)窮大時(shí)候
不同函數(shù)趨近于無(wú)窮的速度是不一樣的?。。。。。。?!
x的x次方 快于 x!快于 指數(shù)函數(shù) 快于 冪數(shù)函數(shù) 快于 對(duì)數(shù)函數(shù)(畫(huà)圖也能看出速率的快慢)!?。‘?dāng)x趨近無(wú)窮的時(shí)候 他們的比值的極限一眼就能看出來(lái)了 換元法 是一種技巧,不會(huì)對(duì)模一道題目而言就只需要換元,但是換元會(huì)夾雜其中
13假如要算的話 四則運(yùn)算法則也算一種方法,當(dāng)然也是夾雜其中的
14還有對(duì)付數(shù)列極限的一種方法,就是當(dāng)你面對(duì)題目實(shí)在是沒(méi)有辦法 走投無(wú)路的時(shí)候可以考慮 轉(zhuǎn)化為定積分。一般是從0到1的形式。
15單調(diào)有界的性質(zhì)
對(duì)付遞推數(shù)列時(shí)候使用 證明單調(diào)性?。?!
16直接使用求導(dǎo)數(shù)的定義來(lái)求極限,(一般都是x趨近于0時(shí)候,在分子上f(x加減麼個(gè)值)加減f(x)的形式,看見(jiàn)了有特別注意)
(當(dāng)題目中告訴你F(0)=0時(shí)候 f(0)導(dǎo)數(shù)=0的時(shí)候 就是暗示你一定要用導(dǎo)數(shù)定義?。。?/p>
(從網(wǎng)上發(fā)現(xiàn),謝謝總結(jié)者)
第四篇:淺談數(shù)列極限的求法
淺談數(shù)列極限的求法
龍門中小李海東
摘要:本文主要介紹了數(shù)列極限的幾種求法,并通過(guò)一個(gè)例題說(shuō)明利用函數(shù)極限的求法,幫助尋找數(shù)列極限的方法,幫助學(xué)生理解和掌握求極限的方法。
關(guān)鍵詞:數(shù)列極限方(求)法說(shuō)明
引言:在初等代數(shù),高等代數(shù)學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)或多或少都涉及到數(shù)列極限的有關(guān)內(nèi)容,在數(shù)學(xué)分析中數(shù)列極限是極其重要的章節(jié),數(shù)列極限是學(xué)習(xí)函數(shù)極限的基礎(chǔ)和鋪墊,數(shù)列極限的求法和函數(shù)極限求法在某種程度上是彼此相似的,所以可以對(duì)照學(xué)習(xí),也可以用一種求極限的方法,求出另外一種極限,給解答習(xí)題帶來(lái)一定的靈活性。方法也是比較靈活的。下面就數(shù)列極限的求法略作淺談,且舉例說(shuō)明。
一 利用單調(diào)有界準(zhǔn)則求極限
預(yù)備知識(shí):若數(shù)列?an?收斂,則?an?為有界數(shù)列,即存在正數(shù)M,使得對(duì)一切正整數(shù)n,有 an?M.此方法的解題程序?yàn)椋?/p>
1、直接對(duì)通項(xiàng)進(jìn)行分析或用數(shù)學(xué)歸納驗(yàn)證數(shù)列?an?單調(diào)有界;
2、設(shè)?an?的極限存在,記為liman?A代入給定的表達(dá)式中,則該式變?yōu)锳的代數(shù)方n??
程,解之即得該數(shù)列的極限。
舉例說(shuō)明:
例:若序列?an?的項(xiàng)滿足a1?a(a?0)且an?11?a????an??,(n?1,2,?),試證2?an??
?an?有極限并求此極限。
解由a1?a
21?a?1?a12?a?2a1aa1???aa2????2??a???a2?a1?1??1?
用數(shù)學(xué)歸納法證明ak?a需注意
22?a?2aka1?a?1?ak?ak??????a.ak??????2?ak?2?ak?ak
又an?an?12?a1?a?an???a???0 n??2?an?2an
??an?為單調(diào)減函數(shù)且有下界。
令其極限為A 由 an?1?
1?a?
?an??有: 2?an???
1?a?
??a?n??2?an?
liman?1?
n??
即A?
1?a?
?A?? 2?A?
?A?a?A?
a(A?0)
n??
從而liman?
a.二 利用數(shù)列極限的定義求數(shù)列的極限
大家知道,數(shù)列極限的定義是這樣的:設(shè)?an?為數(shù)列,a為定數(shù),若對(duì)任給的正數(shù)?,總存在正整數(shù)N,使得當(dāng)n?N時(shí),有an?a??,則稱數(shù)列收斂于a,定數(shù)a稱為數(shù)列
an?an?的極限,記作:limn??
?a,當(dāng)數(shù)列不單調(diào)時(shí),我們就用此定義來(lái)求極限,其步驟:
1、先根據(jù)數(shù)列極限的唯一性求出極限;
2、再去證明極限的存在性。舉例說(shuō)明:
例:設(shè)x1?2, xn?1?2?解1.令limxn?t
n??
(n?1)求::limxn.n??xn
則limxn?1?lim??2?
n??
n??
??
xn
??? ?
即t?2??t?1?2?xn?2
?t?2? t?1?2(t?1?2舍去)
1t
2.證明其極限的存在性對(duì)???0xn?t?(2?)?(2?)xn?1t
xn?1?txn?2?t1xn?1?t???? tt?xn?1442
?
2?4n?1
??(當(dāng)n足夠大)
?
1xn?1
?
x1?44n?1
由極限的下定義可得:lim?xn?t??0
n??
?limxn?t?1?
n??
2.三 利用數(shù)列夾逼準(zhǔn)則求數(shù)列極限
回顧一下:設(shè)收斂數(shù)列?an??數(shù)列{cn}滿足:存在正數(shù)N0,當(dāng)n?N0,bn?都以a為極限,時(shí),有:an?cn?bn.則數(shù)列{cn}收斂,且limcn?a.n??
此方法一般通過(guò)放大或縮小分母來(lái)找出兩邊數(shù)列的通項(xiàng),從而達(dá)到求極限的目的。
舉例說(shuō)明:
?11?
例:求 lim?1??2?.n??
?nn?
?1??11??n?1?
解由?1????1??2???1?2?
n??n??nn??
??n?1?n?11???
?1??1???1?2????? ?(n?1)(n?1)?n?1n?1??????
n
n
n
n
nnn
?1?
顯然 lim?1???e
n??
?n?
nn?1
??1?1?1?????lim1??1?并且 lim?1???????e ??n??n??
?n?1??n?1?????n?1??
n
?11?
?lim?1??2??e.n??
?nn?
四 利用重要公式求極限或轉(zhuǎn)化為函數(shù)的極限
此方法必須在牢記重要極限的形式和其值的基礎(chǔ)上,對(duì)所求式子作適當(dāng)變形,從而達(dá)到求其極限的目的,這種方法靈活,有相當(dāng)?shù)募记尚浴?/p>
舉例說(shuō)明:
n
n?1
?n?1?1
例:求 limsin.n??
nnn
n?1
?n?1?1
解limsin
n??
nnn
=lim?
?n?1?
?n??n??
n?1
sin?1
nsin?1n1n
=lim?1?
?n??
?1??n?
n?1
=lim?1?=e?1?1=e
?n??
?
1??1????1???n??n?1
n
n
sin
例:求極限lim?
?sinx?
?x?asina??
x?a
1x?a
.解lim?
?sinx?
?x?asina???
x?a
?
1x?a
=lim?1?
sinx?sina?
?sina?
1sinacosa
?x?acosasina
x?ax?a??2cossin??=lim?1??x?asina???????
x?a????2cosasin?
??=lim?1?x?a??sina????????
sina
cosa?(x?a)
???????
cosasina
sina
??cosa?(x?a)x?a????2cosasin?????=lim?1??x?a??sina???????????
ctga
=e
ctga
?sin
?
?x?ax?a?
~? 22?
五 利用數(shù)列極限與函數(shù)的極限等值關(guān)系來(lái)求極限
此方法把數(shù)列極限化成函數(shù)形式的極限,而后回代,從而求出數(shù)列極限的一種方法。
舉例說(shuō)明:
?a?b?c?
?.例:若 a,b,c?0,求lim???n???3??
解先考慮:
?1
?ax?bx?cx
ln?
3??
n
??
??xln??
x
?1
?ax?bx?cx?
3????? ??
?1
?ax?bx?cx
而limxln?
x???3?
???? ??
?1?xxx??ln?a?b?c??ln3??=lim
x???1
x
?2?axlna?2?bx?lnb?2?cx?lnc=lim
x???
1?2x
1x
1x
1x
1x1x1x
=lim
alna?b?lnb?c?lnc
a?b?c
1x
1x
1x
x???
=lnabc
???c?
? ?lim??n????3??
n
?1
?ax?bx?cx
=lim?
n???3?
???? ??
n
=lime
n???
??111??ax?bx?cxxln???????
???????
=e??
?lnabc??
?3?
=e
ln?abc?3
=?abc?
通過(guò)上面簡(jiǎn)單的對(duì)求數(shù)列極限的一般方法加以歸納,并舉例說(shuō)明,就可以在我們大腦中造成深刻的印象,更好地掌握函數(shù)和數(shù)列極限的求法。但數(shù)列極限的求法并不限于這幾種方法,或許還有很多種,希望大家在學(xué)習(xí)過(guò)程中善于歸納總結(jié)求數(shù)列極限的方法,以便我們共勉。
參考文獻(xiàn):
[1]程其襄.數(shù)學(xué)分析第三版[M].高等教育出版社,1981(4)[2]謝惠民.數(shù)學(xué)分析習(xí)題課講義[M].高等教育出版社,2003(7)
[3]周建瑩 李正元.高等數(shù)學(xué)解題指南[M].北京大學(xué)出版社,2002.(10)[4]王汝發(fā).高等數(shù)學(xué)解題方法[M].蘭州大學(xué)出版社,1994.(3)
第五篇:淺談函數(shù)極限的求法
淺談函數(shù)極限的求法
摘要:函數(shù)極限是數(shù)學(xué)分析的基本內(nèi)容之一,也是解決其它問(wèn)題的基礎(chǔ)。如何求出已知函數(shù)的極限是學(xué)習(xí)微積分必須掌握的基本技能。本文系統(tǒng)地介紹了利用定義、兩個(gè)重要極限、無(wú)窮小量代換、洛必達(dá)法則、夾逼準(zhǔn)則等求極限的方法,并結(jié)合具體的例子,指出了在解題中常遇見(jiàn)的一些問(wèn)題。
關(guān)鍵詞: 函數(shù)極限夾逼準(zhǔn)則等價(jià)無(wú)窮小量洛必達(dá)法則泰勒展開(kāi)式無(wú)窮小量
引言
極限研究的是函數(shù)的變化趨勢(shì),在自變量的某個(gè)變化過(guò)程中,對(duì)應(yīng)的函數(shù)值無(wú)限解決某個(gè)確定的數(shù),那這個(gè)數(shù)就是函數(shù)的極限了。極限是數(shù)學(xué)分析中一個(gè)非常重要的概念,是貫徹?cái)?shù)學(xué)分析的一條主線,它將數(shù)學(xué)分析的各個(gè)知識(shí)點(diǎn)連在一起,所以,求極限的方法顯得尤為重要的,我們知道,函數(shù)是數(shù)學(xué)分析研究的對(duì)象,而極限方法則是數(shù)學(xué)分析中研究函數(shù)的重要方法,因此怎樣求極限就非常重要。
數(shù)學(xué)分析中所討論的極限大體上分為兩類:一類是數(shù)列的極限,一類是函數(shù)的極限。兩類極限的本質(zhì)上是相同的,在形式上數(shù)列界限是函數(shù)極限的特例。因此,本文只就函數(shù)極限進(jìn)行討論。函數(shù)極限運(yùn)算是高等數(shù)學(xué)的一個(gè)重要的基本運(yùn)算,一部分函數(shù)的極限可以通過(guò)直接或間接的運(yùn)用“極限四則運(yùn)算法則”來(lái)求解,而另一部分函數(shù)極限需要通過(guò)特殊方法解決。求函數(shù)極限的方法較多,但是每種方法都有其局限性,都不是萬(wàn)能的。對(duì)某個(gè)具體的求極限的問(wèn)題,我們應(yīng)該追求最簡(jiǎn)便的方法。在求極限的過(guò)程中,必然以相關(guān)的概念、定理以及公式為依據(jù),并借助一些重要的方法和技巧。本文給出了十七種求極限的方法,每種方法都是以定理或簡(jiǎn)述開(kāi)頭,然后以例題來(lái)全面展示具體的求法。下面我們通過(guò)對(duì)一元函數(shù)和二元函數(shù)極限的求法來(lái)進(jìn)行分類討論
一元函數(shù)極限的求法
1.1利用函數(shù)定義求極限
利用函數(shù)極限的???定義驗(yàn)證函數(shù)的極限。設(shè)函數(shù)f在點(diǎn)x0的某空心鄰域,使得當(dāng)U0(x0;??)內(nèi)有定義,A為定數(shù)。若對(duì)任給的??0,存在正數(shù)?(???)
0?x?x0??時(shí),有f(x)?A??成立,則稱函數(shù)f當(dāng)x趨于x0時(shí)以A為極限,記作limf(x)?A或f(x)?A(x?x0)。x?x0
x2?4例1設(shè)f(x)?,證明limf(x)?4.x?2x?
2x2?4?4?x?2?4?x?2,證明: 由于當(dāng)x?2時(shí),f(x)?4?x?2
故對(duì)給定的??0,只要取???,則當(dāng)0?x?2??時(shí),有f(x)?4??.這就證明了limf(x)?4.x?2
(1)定義中的正數(shù)?,相當(dāng)于數(shù)列極限??N定義中的N,它依賴于?,但也不是由?所惟一確定。一般來(lái)說(shuō),?愈小,?也相應(yīng)地要小一些,而且把?取得更小一些也無(wú)妨,如在題1中可取???
2或???
3等等。
(2)定義中只要求函數(shù)f在點(diǎn)x0的某個(gè)空心領(lǐng)域內(nèi)有定義,而一般不考慮f在點(diǎn)x0處的函數(shù)值是否有定義,或者取什么值。這是因?yàn)?,?duì)于函數(shù)極限我們所研究的是當(dāng)x趨于x0過(guò)程中函數(shù)值的變化趨勢(shì)。如在題1中函數(shù)f在點(diǎn)x?2是沒(méi)有定義的,但當(dāng)x?2時(shí),f的函數(shù)值趨于一個(gè)定數(shù)。
1.2 利用單側(cè)極限求函數(shù)極限
這種方法適用于求分段函數(shù)在分段點(diǎn)處的極限。首先必須考慮分段點(diǎn)處的左、右極限都存在且相等,則函數(shù)在分界點(diǎn)處的極限存在,否則極限不存在。如符號(hào)函數(shù)sgnx,由于它在x?0處的左、右極限不相等,所以limsgnx不存在。x?0
f(x)?limf(x)?A.定理1 limf(x)?A?lim??x?x0x?x0x?x0
?2xx?0?例2 : f(x)??0 x?0,求f(x)在x?0處的極限.?1?x2x?0?
f(x)?lim2x?1,解: lim??x?0x?0
f(x)?lim1?x?1,lim??x?0x?0
2f(x)?limf(x)?1,? lim??x?0x?0
? limf(x)?1.x?0
1.3 利用函數(shù)極限的四則運(yùn)算法則求極限
定理2 若極限limf(x)和limg(x)都存在,則函數(shù)f(x)?g(x),f(x)?g(x),x?x0x?x0
當(dāng)x?x0時(shí)也存在極限,且有
①limx?x0
x?x0?f(x)?g(x)??limf(x)?limg(x); x?x0x?x0x?x0x?x0②lim?f(x)?g(x)?=limf(x)?limg(x);
limf(x)f(x)f(x)x?x0③又若limg(x)?0,則在x?x0時(shí)也存在極限,且有l(wèi)im.?x?x0x?x0g(x)g(x)limg(x)
x?x0
利用函數(shù)極限的四則運(yùn)算法則求極限,條件是每項(xiàng)或每個(gè)因子極限都存在,一般所給的變量都不滿足這個(gè)條件,如?0,等情況,都不能直接用四則運(yùn)算法?0
則,必須要對(duì)變量進(jìn)行變形,設(shè)法消去分子、分母中的零因子,在變形時(shí),要熟練掌握因式分解、有理化運(yùn)算等恒等變形。
(xtanx?1).例3:求lim?x?4
解: 由xtanx?xsinx?2及l(fā)imsinx?sin??limcosx,有 ??x?x?cosx42lim(xtanx?1)=limx???x?4limsinx?x?4x?limcosx?x??lim1??x??4?1.1.6 利用函數(shù)的連續(xù)性求函數(shù)極限
參考文獻(xiàn):
[1] 華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系.數(shù)學(xué)分析(第三版)[M].北京:高等教育出版社,2001.[2] 陳傳璋,朱學(xué)炎等.數(shù)學(xué)分析(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1998.[3] 張?jiān)僭疲愊鏃澋?,極限計(jì)算的方法與技巧[J].湖南理工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009,22(2):16-19.[4]歐陽(yáng)光中.數(shù)學(xué)分析[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2002.[5]錢吉林.數(shù)學(xué)分析解題精粹[M].武漢:崇文書(shū)局出版社,2001